Циркадный код. Как настроить свои биологические часы на здоровую жизнь - Сатчин Панда

В 2007 году Международное агентство по изучению рака при Всемирной организации здравоохранения официально признало посменный труд, вызывающий циркадные нарушения, возможным канцерогеном. Проведенные за последнее десятилетие дополнительные исследования показывают, что предполагаемая связь между посменной работой и раком распространяется на такие виды злокачественных новообразований, как рак кишечника, рак яичников и рак молочной железы.

У рака может быть много разных причин, и у некоторых из них есть те или иные циркадные компоненты:

● Чрезмерное воспаление. Как мы уже говорили, воспаление – это циркадный процесс, и, когда хроническое воспаление продолжается долго, особенно в пищеварительном тракте или печени, оно способствует развитию рака.

● Оксидативный стресс, вызванный свободными радикалами. Свободные радикалы способны повреждать клеточную ДНК, в результате чего могут возникнуть злокачественные мутации.

● Теломеры. Поскольку циркадные часы участвуют в устранении повреждений ДНК, они оказывают определенное воздействие на поддержание здоровья теломеров (конечных участков хромосом). В ходе одного исследования было установлено, что у женщин, которые проработали в ночную смену 5 или более лет, укорачивается длина теломеров и повышается риск развития рака молочной железы17.

● Надзорная функция иммунной системы. Некоторые иммунные клетки занимаются поиском и уничтожением нездоровых тканей. Это весьма показательный пример продуктивности аутоиммунитета, потому что, когда иммунная система обнаруживает раковую клетку, которая на 90 процентов выглядит нормальной, она ее убивает. Когда этот иммунный механизм дает сбой, что часто случается при циркадных нарушениях, многие раковые клетки ускользают от слабого надзора и растут, превращаясь в опасные для жизни опухоли.

● Контрольные точки клеточного цикла. Одно из главных отличий между нормальной и раковой клеткой заключается в том, что нормальные клетки растут не очень быстро и делятся не очень часто, в то время как раковые клетки растут намного быстрее и делятся гораздо чаще. Чтобы начать процесс деления, нормальная клетка должна находиться в отличной форме. Циркадные часы в нормальной клетке заботятся о наличии контрольных точек, в которых проверяется завершение каждой фазы клеточного цикла. Это необходимо для того, чтобы клетка росла в строго определенное время, делилась лишь раз в один или несколько дней и с большей регулярностью ремонтировала себя. Раковые клетки избегают всех этих проверок. Они растут намного быстрее, потому что не подчиняются циркадному механизму, который нормирует доставку питательных веществ в клетки. Раковые клетки производят больше молекул жира, из которых создают новые клетки, и перерабатывают свои отходы, получая дополнительное топливо для своего стремительного роста. Кроме того, у раковых клеток отсутствует механизм обязательного устранения повреждений ДНК, поэтому они медленно накапливают количество этих повреждений.

● Метаболизм. Во время роста клеткам требуется много энергии. Циркадные часы контролируют метаболизм, но, когда они ломаются, метаболизм ускоряется, что способствует развитию рака.

● Репарация ДНК. Если ДНК повреждена, ее необходимо отремонтировать, и циркадные часы регулируют некоторые репарационные ферменты, чтобы система устранения повреждений была включена в то время, когда клетки чаще всего получают повреждения. Например, в пищеварительном тракте система репарации ДНК включается поздно вечером, чтобы не мешать работе системы, устраняющей повреждения, причиненные организму солнечным излучением. Если таймер репарационной системы отключен, клетка начнет делиться до того, как поврежденная ДНК будет отремонтирована. Распространение повреждений ДНК повышает вероятность развития рака.

● Аутофагия. Раковые клетки используют аутофагию, чтобы снабжать самих себя топливом. Как только что-то повреждается, они сразу же пожирают это и используют в качестве вторсырья. Как мы уже говорили, аутофагия регулируется внутренними часами, поэтому ее механизм включается только в определенные периоды суток, в частности в середине ночи, когда мы голодаем. Когда механизм аутофагии работает на повышенных скоростях, ему не хватает времени, чтобы собрать все поврежденные частицы, и иногда часть поврежденных митохондрий ускользает от его внимания. В свою очередь, эти поврежденные митохондрии производят больше свободных, или кислородсодержащих, радикалов и усиливают оксидативный стресс.

Выбор времени при лечении рака

Ваши циркадные ритмы имеют прямое отношение ко многим аспектам рака, включая профилактику и лечение. Мы знаем, что у работающих посменно людей, которые не соблюдают режим питания, сна, а также подвергаются воздействию света, повышен риск развития рака, и это наводит на мысль о том, что поддержание нормальных циркадных ритмов сможет обеспечить защиту от данного заболевания. Широкомасштабное ретроспективное исследование историй болезни пациентов с раком молочной железы, проведенное моей коллегой Рут Паттерсон из Онкологического центра Мурса при Калифорнийском университете в Сан-Диего, показало, что женщины, которые соблюдали регулярный распорядок питания и режим 11-часового ОВП, были в значительной степени защищены от этой формы рака18. Точно известно, что ОВП ослабляет хроническое воспаление – одну из главных причин рака, поэтому вполне логично, что 11-часовой режим ОВП уменьшает риск развития рака груди. Мы считаем это открытие очень важным, поскольку независимые контролируемые исследования на людях, способные подтвердить получаемые нами данные о связи распорядка питания с риском рака, проводятся крайне редко.

Может ли простое изменение повседневных привычек замедлить рост опухоли? Мы считаем, что ответ может быть утвердительным и что ключом к успеху должно стать восстановление циркадных ритмов. Одна группа ученых провела такой эксперимент на мышах и получила положительные результаты. Они привили крошечную опухоль трем группам мышей. Первая группа жила при нормальном цикле света и темноты, в то время как у второй группы этот цикл менялся каждые несколько дней, словно мыши испытывали джетлаг или занимались посменной работой. Обеим группам был предоставлен постоянный доступ к пище и возможность питаться в любое время. Ученые установили, что более агрессивно опухоли росли у мышей, находившихся в условиях джетлага или посменной работы. Однако когда мышам из третьей группы создали такие же условия джетлага или посменной работы, но ограничили доступ к пище 12-часовым периодом, то всего за 7 дней рост опухолей замедлился на 20 процентов19,20.

О том, что при лечении рака имеет значение время проведения химиотерапии, стало известно более 30 лет назад21. В ходе одного из последующих исследований женщины на поздней стадии рака яичников получали два разных препарата, доксорубицин и цисплатин, в разное время, что в те годы являлось стандартным протоколом для пациенток с раком яичников. У женщин, которые принимали доксорубицин утром, а цисплатин вечером, наблюдались менее серьезные побочные эффекты, в то время как у женщин, принимавших цисплатин утром, а доксорубицин вечером, побочные эффекты выражались сильнее. Это было первое исследование, которое показало, что неправильное время приема лекарств может приводить к усугублению побочных эффектов22.